吨铁风口耗氧量对高炉生产效率的影响

探讨了吨铁风口耗氧量对高炉炼铁过程中高温区的有效热量消耗、直接还原度、碳素消耗量及氧迁移的影响。认为,随着吨铁风口耗氧量的增加,高炉燃料比上升、面积利用系数下降的主要原因,是由于高温区的有效热量消耗增加的缘故,而不是因为直接还原度上升。吨铁风口耗氧量增加时,由于风口燃烧碳素的增加,操作线的斜率增加,燃料比升高,高炉下部高温区的热量收入大幅度增加。四组高炉生产数据表明,吨铁风口耗氧量由230m^(3)/t增加到330m^(3)/t,高温区的有效热量消耗和高温区排出煤气带走的热量之和,由150000kJ/kg增加到270000kJ/kg。可是,直接还原度反而从53.5%下降至41.0%,直接还原消耗的热量由81000kJ/kg下降到62000kJ/kg,下降幅度完全满足不了消耗的增量。因此,吨铁风口耗氧量在很大程度上决定了燃料比的高低。

炉腹煤气量指数与Rist线图探析

重点阐述了高炉炉腹煤气量指数和吨铁炉腹煤气量之间的关系,通过提高炉腹煤气量指数时,进入风口的吨铁耗氧量的变化建立了两者的关系,使用Rist线图解决了提高炉腹煤气量指数导致燃料比上升的关键,提出了用吨铁耗氧量的变化作为控制炉腹煤气量指数的判据。

评价高炉生产效率的指标与Rist包络线

为把评价高炉生产效率的方法由统计规律提升为定量规律,将16座容积>4000^(3)高炉的208组月平均和年平均生产操作数据,分为四组进行了Rist操作线分析。提出了与炉腹煤气量指数χ_(BG)相对应的风口耗氧量指数χ_(o_(2))概念,并推导出了面积利用系数η_(A)与风口耗氧量指数g、吨铁风口耗氧量V_(o_(2))的关系式。采用作图法寻找到了A.Rist先生在理论上证明了的四条Rist包络线,并发现炉腹煤气量指数和吨铁风口耗氧量对Rist包络线有重大的影响,当生产中的高炉操作线与包络线的交点发生变化时,Rist操作线可以计算此变化造成的高炉高温区热消耗量的数量。

影响高炉燃料比关键因素的讨论——兼论适宜的直接还原度

影响高炉燃料比的关键因素一直是炼铁界争论的课题。对于直接还原度或吨铁热消耗量在降低燃料比中的作用问题,涉及高炉理论和生产操作实践,对炼铁观念、技术发展方向以及生产技术方针都有重大的影响。如2020年提出的“以风量为纲,以炉温为基础”的生产原则,造成燃料比居高不下。为了深入探究决定燃料比的关键因素,采用Rist线图和评价高炉生产效率的方法对22座容积大于4000 m^(3)高炉的生产数据进行了计算和分析,结果表明,吨铁热消耗量对燃料比的高低起着关键的作用。这说明影响高炉燃料比的决定性因素是风口燃烧燃料量和吨铁风口耗氧量,而不是直接还原度。此外,用还原动力学和评价高炉生产效率的方法,对某公司高炉采用大风量和过度中心加焦操作模式而煤气利用率和炉身效率却很高的问题进行了分析,认为这是违反高炉冶炼规律的。高炉冶炼应该遵循炼铁界普遍认同的高效、优质、低耗、长寿、环保的基本原则和技术方针,以降低燃料比为中心,高效利用资源、能源,提升生产的效率和效益。